在油田管道的输送过程中, 由于石油等介质会造成管道的腐蚀、穿孔及泄漏, 给企业带来严重的经济损失的同时, 也会给社会环境和公共安全带来严重危害。所以, 管道的防腐蚀工艺技术越来越受到油田企业及社会各界的关注。
大路沟一区东北部长22区, 流程井组8个, 目前油井开井32口, 日产液283.25m3, 日产油42t, 综合含水82.3%。
中五增集油系统于2012年投用, 2014年发生站内管网破漏8次, 外输管线年破漏30余次 (2次造成全厂抢险) ;2015年实施全线更换后 (实施HCC内衬防腐) , 站内管网仅4个月发生腐蚀破漏 (未内涂) , 通过站内流量计叶轮腐蚀情况观察, 平均15天腐蚀损坏, 导致计量误差大, 外输泵平均每月更换一次定子和转子。
在石油开采和输送的过程中, 腐烛造成管道和设备的破损, 需要投入大量的财力和物力来控制腐蚀。石油开采过程中油井采出液中含有不同腐烛介质, 油井采出液经三相分离器处理, 采出液和采出水具有较强的腐蚀性, 直接影响了原油的生产及安全。目前大路沟一区为二次采油, 是通过注水或注气提高油层压力来采油, 注水的过程就使得原油含水率增加, 形成水包油形式, 腐蚀较为严重, 采出水中的硫化物、游离电子、矿化度、硫酸盐还原菌等腐蚀介质含量偏高, 大部分油井已见采出水, 导致采出液腐蚀严重。
金属与环境组分的化学反应而引起金属表面破坏的过程称之为金属腐蚀。由于油田使用的金属管道和设备的材料是碳钢, 当采出液和采出水中含有大量的溶解性气体时, 碳钢被腐蚀, 使金属材料钢性和强度降低, 以致破损。实际上, 碳钢的腐蚀是非常复杂的, 不仅有溶解性气体腐蚀, 还有细菌腐蚀、垢下腐蚀及电化学腐蚀等。其中, 细菌腐蚀在二次采油过程中较为突出。采出液矿化度高, H2S、CO2、Cl-含量高及细菌数量多等特点, 这些因素及其相互作用使得腐蚀情况日趋严重。
2015年6月将中五增至集输站外输管线全线更换, 并进行HCC内衬防腐, 至今未发生破漏, 2016年11月站内综合改造, 已新铺设临时流程管线, 旧管线吹扫停用。
在集输站设备投加缓烛剂是场站设备腐蚀最常见、最有效的方法之一。缓蚀剂可以看做是一种“涂层”, 能在金属表面形成一层膜。加药防腐是一种经济实惠、快速防腐的有效方法, 药剂的作用保护了集输管线和设备正常运行。
通过对已经投加成熟的各类缓蚀剂进行筛选, 2015年投加季铵盐类金属缓蚀剂MH-66, 投加2月后效果不明显, 腐蚀问题依然严重。
最终决定在中五增现场连续投加AD43-1型缓蚀剂。AD43-1型缓蚀剂p H值9-10, 主剂型为咪哇啉, 是由含氮长链化合物、烷基磷酸酯及含羧基螯合物等组成, 水溶性良好, 其中含氮化合物可在金属表面形成与铁离子配位的络合层, 阻碍水中盐类释放的阴阳离子对钢铁的腐蚀。
2015年在中五增投加AD43-1缓蚀阻垢剂, 浓度20-100ppm, 通过不断摸索, 发现加药浓度达到50ppm后, 腐蚀速率达到最低且变化不再明显, 最终确定加药浓度为50ppm。
缓蚀剂投加浓度与缓蚀效果评价图
中五增挂片实验情况统计表
通过对中五增腐蚀问题治理, 取得明显效果, 腐蚀周期延长至5-7个月, 并消减安全环保隐患, 证明添加缓蚀剂能有效延长腐蚀周期。
2016年底, 大路沟一区2014年东部产建区中七增也已出现站内腐蚀现象, 通过对中五增腐蚀问题治理情况, 决定在中七增实施现场连续投加AD43-1缓蚀剂, 及时扼制腐蚀问题。
随大路沟一区开采时间延长, 进入油田开发后期, 腐蚀问题是避免不了的, 要想从根本上缓解腐蚀问题, 还需从注入水水质入手, 如何提高大路沟一区注入水水质将是艾家湾作业区下一步研究的重点课题。
摘要：中五增站属于长庆油田第四采油厂艾家湾作业区中一计量接转站中心站, 位于陕西省靖边县大路沟乡大界村, 主要开采层位为大路沟一区东北部长22区, 于2012年投入开发, 由于采出液腐蚀性强, 造成中五增站内管线、设备、站外管线腐蚀破漏严重, 影响正常生产运行, 并存在较大安全环保隐患, 本文通过对中五增腐蚀机理研究, 制定治理对策, 有效延长中五增腐蚀周期。
关键词：腐蚀,原因分析,治理对策
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